МДК0201 Теплотехническое оборудование. Занятие №17.

МДК0201 Теплотехническое оборудование. Занятие №17.

Эксплуатация печей для производства стекла и для отжига стеклоизделий.

Тепловой режим характеризуется общим расходом топлива и воздуха, их распределением по отдельным горелкам и зонам печи. Наибольшее количество тепла в ванной печи расходуется в зоне варки. Расход газа по горелкам и зонам контролируют и поддерживают постоянным при помощи автоматических систем регулирования. Расход топлива возрастает от 1 горелки до горелки квельпункта, а затем постепенно убывает. На режим распределения топлива по горелкам оказывает влияние большого количества факторов (рис. 1). Поэтому его приходится выбирать на каждой конкретной печи в пусковой период индивидуально. В большей степени это относится к первым двум и последним парам горелок.

Рис. 1. Основные факторы, влияющие на общий расход тепла в печи

Общий расход тепла (G) складывается из тепловой энергии, идущей на стекловарение (G₁), потери через ограждения печи (G₂), и потери с дымовыми газами (G₃). В связи с этим общий КПД печи определяется как произведение двух составляющих: коэффициента К₁ – полезно затраченной тепловой энергии (стекловарение); и К₂ – возвращенного тепла дымовых газов (теплотехнический).

К₁ = G₁/( G₁+ G₂) К₂ = (G - G₃) /G (1)

КПД = К₁´ К₂КПД = (G_теор.·Р)/(Q_н^р ·В) (2)

где, G_теор. – удельный расход тепла на варку кДж/кг; Р – производительность печи т/сут; Q_н^р – низшая теплотворная способность топлива, кДж/м³; В – расход топлива, м³/с.

Рекомендации по тепловому режиму:

1. Общий расход топлива на печь и режим его распределения должны обеспечивать заданные температуры формования;

2. Тепловая нагрузка должна обеспечивать протяженность зоны варки – 50 % от длины варочного бассейна;

3. Тепловая нагрузка должна обеспечивать четко очерченную границу зоны варочной пены без появления вторичной пены в зоне чистого зеркала стекломассы;

4. Суммарный расход топлива на первые две пары горелок должен находиться в пределах 32 – 40 % от общего расхода топлива на печь;

5. Суммарный расход топлива на последние две пары горелок не должен превышать 20 % от общего расхода топлива на печь;

6. Соответствие температурным условиям длительной безопасной эксплуатации огнеупоров верхнего строения.

Тепловосприятие отдельных участков поверхности стекломассы в ванных печах различно. Если принять тепло, воспринятое шихтой за 1, то пена воспринимает 0,5, а открытое зеркало 0,3 – 0,4 этого тепла. Шихта поглощает примерно в два раза больше теплоты, чем стекающий расплав, чистое зеркало воспринимает 30 – 40 % теплоты. Количество воспринимаемой теплоты в зоне варки зависит от площади, занятой шихтой и пеной, а также от площади свободного зеркала и температуры пламенного пространства.

Необходимо вести визуальный контроль за внешним видом факела:

· Фиксируется симметрия расположения факела относительно оси горелки;

· Степень удаленности факела от огнеупоров влетов горелки, положение видимого конца факела относительно влета противоположной горелки, работающей на отходящую сторону.

· Завихренность факела в сторону свода.

· Степень удаленности факела от свода.

· Степень копчения факела.

Выбор, наладка и контроль тепловых режимов печей и питателей стеклоформующих машин определяются следующими положениями:

1) оптимальная норма расхода топлива при заданной производительности печи определяется по положению границ зоны варки;

2) при изменении нагрузки печи следует регулировать расход топлива;

3) наладка и контроль теплового режима печи должны быть направлены на обеспечение и поддержание необходимого распределения температур по оси;

4) расход топлива по сторонам должен быть одинаков;

5) тепловой режим питателей должен обеспечивать заданную температуру в чашах без вторичного подогрева.

Корректировка теплового режима печи осуществляется в двух случаях (рис. 2). В первом случае, когда временно снижается производительность печи, для сохранения общего теплового баланса печи, и поддержания постоянства температуры на выработке. Во втором случае – аварийная ситуация, корректировка осуществляется согласно данным, приведенным на рис. 2.

Рис. 2. Аварийные ситуации при стекловарении.

Нарушения процесса стекловарения и методы их устранения.

Продвижение границ варки дальше обычных может быть вызвано неправильным составом шихты, снижением температуры в зоне варки, отклонением от заданной температурной кривой, нарушением распределения расхода газа и воздуха по горелкам печи, изменением давления газов в печи, а также повышенной загрузкой шихты. При ухудшении проб стекла или появлении в стекле следов непровара необходимо принять следующие меры:

1) провести ситовой анализ шихты и всех сырьевых материалов;

2) сделать полный анализ шихты с проверкой влажности;

3) проверить систему увлажнения шихты;

4) проверить режим питания печи шихтой и боем, границы шихты и пены и картограмму зеркала стекломассы;

5) проверить работу приборов КИПиА, температуру в зоне варки и правильность распределения расхода газа по горелкам;

6) проверить давление в пламенном пространстве печи;

7) проверить съём стекломассы;

Не допускается появление свободного щелока в зоне варки, за пределами куч шихты. При его обнаружении необходимо проверить и привести в норму следующие показатели:

1) количество восстановителя в шихте;

2) количество подаваемого в печь воздуха;

3) температуру в зоне варки;

4) давление газов в полости печи.

Появление свободного щелока можно устранить его созданием восстановительной атмосферы в газовом пространстве печи.

При появлении в печи чрезмерной пены следует проверить и привести в норму следующие параметры:

1) влажность шихты;

2) количество восстановителя в шихте;

3) тепловой и газовый режим печи;

4) расход топлива и воздуха;

5) давление в полости печи.

В аварийном случае, при резком замедлении проварка шихты или падении температуры ниже 1 400°С,засыпку шихты необходимо прекратить и перейти на питание печи одним боем, не допуская снижения уровня стекломассы. При появлении пузырей и мошки в пробах стекла необходимо проверить и привести в норму следующие показатели:

1) положение границ зоны варки и съём стекломассы;

2) расход топлива и воздуха по длине варочного бассейна при отоплении печи природным газом или мазутом, а также температурный режим при отоплении генераторным газом;

3) давление газовой среды.

При закраске стекломассы, связанной с некачественной шихтой, необходимо проверить и привести в норму следующие параметры:

1) количество восстановителя в шихте;

2) содержание органических примесей и красителей в сырьевых материалах и шихте;

3) газовый режим печи.

Для устранения закрашивания стекломассы, связанного с восстановительным характером пламени, следует увеличить до нормы количество воздуха, обратив особое внимание на ликвидацию коптящего пламени в горелках над зоной чистого зеркала. При появлении поверхностной закраски, вызываемой неправильным направлением факела, необходимо проверить чистоту, правильность установки и сохранность горелочных камней, муфелей и газовых сопел, а в случае необходимости произвести их замену. Основными причинами массового появления газовых включений в стекломассе являются низкая температура варки, повышенное давление печной атмосферы и повышенное парциальное давление некоторых газов, которые переходят из атмосферы печи в стекломассу. Важнейшей мерой исключения этих причин служит строгое соблюдение заданных температурного, гидравлического и газового режимов варки стекла. Нельзя допускать попадания в выработочную часть печи или питатель металлических или чугунных предметов, длительно выделяющих в стекломассу крупные пузыри. Появление пузырей от железа носит местный характер, они располагаются, как правило, в виде цепочки или полосы мошки с пузырями. Стекло в этих местах имеет обычно желтоватую или бурую окраску. Во избежание этих явлений следует внимательно осматривать и очищать бассейн печи и каналы питателей перед наваркой, тщательно следить за чистотой подаваемых в печь шихты и боя, применять высококачественные металлы для погружаемых в стекло металлических частей формующих приспособлений.

Появление термически и механически непрочных изделий, свилей и шлиров в них свидетельствует о нарушениях физической и химической однородности стекломассы. Основными причинами этих пороков в стекломассе изделиях являются:

1) нарушение технологического процесса приготовления шихты или стекловарения;

2) недостаточная гомогенизация стекломассы;

3) попадание в стекломассу инородных предметов;

4) разъедание стекломассой огнеупоров;

5) попадание в стекломассу капель расплавленных огнеупоров со свода печи;

6) изменение теплопрозрачности стекломассы определяется по изменению цвета стекла.

12 Следующая ⇒